DE19749310A1 - Kraftfahrzeuganlasser mit vorstehendem Ritzel mit verbesserten Dichtungsmitteln - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Anlasser für den Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs.

Die Erfindung betrifft insbesondere einen Anlasser in der Ausführung mit einer Ritzeleinrückvorrichtung, die durch eine Antriebswelle des Anlassers drehend um ihre Achse angetrieben werden kann und die sich axial zwischen einer hinteren Ruheposition und einer vorde­ ren Betriebsposition verschieben kann, in der das Ritzel der Ritzeleinrückvorrichtung mit einem Zahn­ kranz des Schwungrads des Verbrennungsmotors, mit dem der Anlasser verbunden ist, im Eingriff steht, in der Ausführung, in der die Ritzeleinrückvorrichtung außen am Gehäuse des Anlassers durch eine in eine vordere Außenfläche des Gehäuses eingearbeitete Öffnung vor­ steht, und in der Ausführung mit einer Dichtung, die an der Ritzeleinrückvorrichtung angeordnet ist, um eine Abdichtung des Gehäuses des Anlassers nach außen zu gewährleisten, wenn sich die Ritzeleinrückvorrich­ tung in ihrer hinteren Ruheposition befindet, wobei die Dichtung dazu mit einer Dichtungsfläche zusammen­ wirkt, die gegenüber in einer Teilfläche ausgebildet ist, die zur vorderen Außenfläche des Gehäuses ge­ hört.

Um die Abdichtung an der Öffnung auszuführen, durch die die Ritzeleinrückvorrichtung des Anlassers hin­ durchgeht, ist es bekannt, eine Lippendichtung mit radialer Reibung zu verwenden, die am Anlassergehäuse um die Öffnung herum befestigt wird und von der eine Lippe auf einer zylindrischen Auflagefläche der Rit­ zeleinrückvorrichtung aufliegt.

Diese Technik weist den Nachteil auf, daß sie die Lippe der Dichtung ständig mit einer Auflagefläche der Ritzeleinrückvorrichtung in Kontakt beläßt.

Wenn daher die Ritzeleinrückvorrichtung von ihrer Ru­ heposition axial zu ihrer Betriebsposition verschoben wird, verlangsamt die Reibung der Dichtlippe auf der zylindrischen Oberfläche der Ritzeleinrückvorrichtung die axiale Verschiebung der Ritzeleinrückvorrichtung, was dazu führen kann, daß der Anlassermotor und damit auch die Ritzeleinrückvorrichtung in Drehung versetzt wird, bevor das Ritzel der Ritzeleinrückvorrichtung in den Zahnkranz des Schwungrads des Verbrennungsmo­ tors des Fahrzeugs eingreift.

Wenn sich die Ritzeleinrückvorrichtung um ihre Achse dreht, reibt die Lippe der Dichtung weiterhin an der Ritzeleinrückvorrichtung entlang, und das bei hoher Geschwindigkeit, was eine schnelle Abnutzung der Dichtlippe und damit eine unzureichende Qualität der Abdichtung zur Folge hat.

Um dieses Problem zu lösen, ist vorgeschlagen worden, eine Flachdichtung anzuordnen, der Aufgabe darin be­ steht, wenn sich die Ritzeleinrückvorrichtung in der Ruheposition befindet, an einer äußeren Querfläche des Anlassergehäuses angedrückt zu werden.

Diese Lösung weist den Nachteil auf, daß die Flach­ dichtung als Anschlag für die axiale Positionierung der Ritzeleinrückvorrichtung in ihrer Ruheposition dienen muß, um einen einwandfreien Kontakt der Flach­ dichtung auf der Außenfläche herbeizuführen, und zwar unabhängig von den mit der Fertigung des Anlassers zusammenhängenden geometrischen Abweichungen.

Wenn Ritzeleinrückvorrichtung des Anlassers nach dem Anlassen des Motors von ihrer Betriebsposition zu ih­ rer hinteren Ruheposition zurückkehrt und während sie sich noch mit hoher Drehzahl um ihre Achse dreht, reibt daher die Flachdichtung an der äußeren Querflä­ che des Gehäuses entlang, so daß das Problem der durch Reibung bedingten Abnutzung der Flachdichtung nicht gelöst wird.

Um diesen Nachteil abzustellen, ist bereits ein An­ lasser der vorgenannten Art vorgeschlagen worden, bei dem die an der Ritzeleinrückvorrichtung angeordnete Dichtung eine biegsame Dichtlippe umfaßt, die durch ihre hintere freie Abschlußkante mit einer Dichtungs­ fläche zusammenwirkt, die zur vorderen Außenseite des Gehäuses gehört, und bei dem sich die Dichtlippe un­ ter der Einwirkung der durch die Drehung der Ritzel­ einrückvorrichtung bedingten Fliehkraft verformt, um sich von der Dichtungsfläche zu entfernen.

Durch diese Bauweise kann vermieden werden, daß die freie Abschlußkante der biegsamen Dichtlippe weiter am Gehäuse entlang reibt, wenn sich die Ritzelein­ rückvorrichtung in ihrer Betriebsposition befindet, und die Dichtung fungiert nicht als axialer Anschlag zur Bestimmung der hinteren Ruheposition der Ritzel­ einrückvorrichtung.

Aufgrund der sehr hohen Drehzahl der Ritzeleinrück­ vorrichtung war jedoch festzustellen, daß die Lippe der Dichtung zu einer fliehkraftbedingten Rißbildung, vor allem im warmen Zustand, neigt, da die Festigkeit des Elastomers, aus dem die Dichtung besteht, bei be­ sonders hohen Temperaturen eingeschränkt ist.

Im übrigen wirkt in der bekannten Bauweise die freie Abschlußkante der Dichtlippe mit einer Dichtungsflä­ che zusammen, die aus einem Teilstück einer vorderen Querabschlußfläche des Anlassergehäuses besteht. Auf­ grund dieser Anordnung muß die axiale Gesamtelastizi­ tät der Dichtung ausreichend hoch sein, um den Verän­ derungen der relativen Position des Einrückritzels im Ruhezustand im Verhältnis zum Gehäuse standzuhalten, da sich diese Ruheposition aufgrund der Fertigungsto­ leranzen der verschiedenen benutzten Bauteile bei den einzelnen Anlassern unterscheidet.

Darüber hinaus weist eine Dichtlippe, die eine große axiale Elastizität besitzt, eine geringe Fliehkraft­ beständigkeit auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen An­ lasser der vorgenannten Art vorzuschlagen, der die vorstehend erwähnten Nachteile beseitigt.

Dazu schlägt die Erfindung einen Anlasser vor, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die Dichtung mit ei­ nem an der Ritzeleinrückvorrichtung angeordneten Ge­ stell verbunden ist, das eine axial ausgerichtete zy­ lindrische Einfassung enthält, die die Dichtlippe mit radialem Spiel umgibt, um die radiale Verformung der Dichtlippe unter der Einwirkung der Fliehkraft zu be­ grenzen.

Nach anderen Merkmalen der Erfindung ist folgendes vorgesehen:

• - Die Dichtlippe ist in etwa axial ausgerichtet, und ihre hintere freie Abschlußkante wirkt mit einer koa­ xialen konvexen zylindrischen Dichtungsfläche zusam­ men.
• - Die Dichtungsfläche ist die Umfangsfläche einer Muffe des Gehäuses, durch die die Ritzeleinrückvor­ richtung axial hindurchgeht und die axial nach vorn über eine vordere Querabschlußfläche des Gehäuses hinaus verlängert wird.
• - Das vordere freie Ende der Muffe umfaßt eine Ab­ schrägung, die die Dichtungsfläche verlängert und die mit der hinteren freien Abschlußkante der Dichtlippe bei der Rückstellung der Ritzeleinrückvorrichtung zu ihrer hinteren Ruheposition zusammenwirkt.
• - Die vordere Abschlußkante der Einfassung des Ge­ stells wird radial nach innen durch ein ringförmiges Querstück verlängert, dessen radiale Innenkante an der Ritzeleinrückvorrichtung befestigt ist, wobei sich die Dichtlippe axial von der Rückseite des Quer­ stücks des Gestells aus erstreckt.
• - Die Dichtlippe ist einstückig mit einer Schicht aus biegsamem Material ausgeführt, die die Innenfläche der Einfassung und die Rückseite des Querstücks des Gestells bedeckt.
• - Die radiale Innenkante des Querstücks wird axial durch eine Befestigungshülse verlängert, die mittels Eindrücken in einem zylindrischen Abschnitt des Rit­ zels der Ritzeleinrückvorrichtung befestigt ist.
• - Die Schicht aus biegsamem Material bedeckt die In­ nenfläche der Befestigungshülse, um eine dichte Befe­ stigung des Gestells auf dem Ritzel der Ritzelein­ rückvorrichtung zu gewährleisten.
• - Das Gestell ist ein Metallteil aus tiefgezogenem Blech, und die Dichtung besteht aus natürlichem oder synthetischem Elastomer.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden detaillierten Beschrei­ bung, zu deren Verständnis auf die beigefügte Zeich­ nung Bezug genommen wird, deren einzige Figur eine Axialschnittansicht zur Veranschaulichung des vorde­ ren Teils einer Ritzeleinrückvorrichtung für einen Kraftfahrzeuganlasser in Verbindung mit einem Teil des Anlassergehäuses zeigt, wobei die Baugruppe mit einer Dichtung gemäß den Lehren der Erfindung ausge­ rüstet ist.

In der Figur ist ein Teil 10 des Gehäuses eines Kraftfahrzeuganlassers (in der Figur nicht im Detail dargestellt) zu erkennen, dessen Ritzeleinrückvor­ richtung 12 mit der Drehachse X-X ein vorstehendes Ritzel 14 umfaßt, das heißt, daß der gezahnte vordere axiale Abschlußteil 16 des Ritzels axial aus dem Ge­ häuse 10 heraus vorsteht.

Dazu ertreckt sich der Körper des Ritzels 14 axial durch eine koaxiale zylindrische Bohrung 18 des Ge­ häuses 10.

Nach einer bekannten Bauweise ist das Ritzel 14 der Ritzeleinrückvorrichtung 12 unter Einfügung einer Hülse 20 verschiebbar auf einer Ritzelwelle 22 ge­ lagert, deren vorderes freies Ende eine Anschlag­ schraube 24 umfaßt, die eine hintere ringförmige An­ schlagfläche 26 begrenzt.

Die Innenbohrung 28 des Ritzels 14 umfaßt eine innere radiale Schulter 30, die mit der vorderen axialen Ab­ schlußkante 32 der Hülse 20 oder mit der Anschlagflä­ che 26 der Anschlagschraube 24 zusammenwirken kann, um die hintere axiale Ruheposition bzw. die vordere axiale Betriebsposition des Ritzels 14 zu bestimmen, das in der Figur in seiner hinteren Ruheposition ver­ anschaulicht ist.

Der Anlasser ist mit einer Dichtung 34 bestückt, die für die Abdichtung des Gehäuses 10 nach außen sorgt, wenn sich die Ritzeleinrückvorrichtung 12 in ihrer hinteren Ruheposition befindet, um vor allem das un­ beabsichtigte Eindringen von Wasser oder Verschmut­ zungen in das Gehäuse 10 durch dessen Öffnung 18 zu verhindern.

Gemäß den Lehren der Erfindung besteht die Dichtung 34 im wesentlichen aus einer Dichtlippe 36 und aus einem Dichtungsgestell 38.

Das Gestell 38 ist hier ein Teil aus tiefgezogenem Blech mit der allgemeinen Form eines Tellers, der ei­ ne äußere zylindrische ringförmige Einfassung 40 ent­ hält, die koaxial zur Drehachse X-X der Ritzel­ einrückvorrichtung 12 verläuft und die von ihrer vor­ deren axialen Abschlußkante 42 aus durch ein radial ausgerichtetes Querstück 44 radial nach innen verlän­ gert wird, dessen radiale Innenkante 46 durch eine Kegelhülse 48 axial nach vorn verlängert wird, die die Befestigung des Gestells 38 an einer zylindri­ schen Auflagefläche 50 des Ritzels 14 der Ritzelein­ rückvorrichtung 12 durch Eindrücken des vorderen Ab­ schlußteils der Hülse 48 in einer Auskehlung 51 des Ritzels ermöglicht.

Das Gestell 38 dient als Träger für die Dichtlippe 36, die einstückig mit einer Schicht aus Elastomerma­ terial ausgeführt ist, die die Innenseite des Ge­ stells 38 bedeckt, das heißt, die die zylindrische Innenfläche 41 der Einfassung 40, die ringförmige Rückseite 45 des Querstücks 44 und die Innenseite der Befestigungshülse 48 bedeckt, wobei dieser zuletzt genannte Teil der Schicht 52, eine dichte Befestigung des Gestells 38 am Ritzel 14 der Ritzeleinrückvor­ richtung 12 bewirkt.

Gemäß den Lehren der Erfindung ist die Dichtlippe 36 eine allgemein axial ausgerichtete Lippe, die sich, mit einer leichten Konizität, von der hinteren ring­ förmigen Innenseite 45 des Querstücks 44 des Gestells 38 aus nach hinten erstreckt und dessen hintere freie Abschlußkante 54 für das dichte Zusammenwirken mit einer konvexen zylindrischen Dichtungsfläche 56 vor­ gesehen ist.

Die zylindrische Dichtungsfläche 56 ist die äußere Umfangsfläche einer Muffe 59, die sich von einem Ab­ schnitt der vorderen Querfläche 58 des Anlassergehäu­ ses 10 aus axial nach vorn erstreckt.

Die Muffe 59 ist eine ringförmige Muffe, durch die axial die zylindrische Öffnung 18 hindurchgeht, wobei die Dichtungsfläche 56 axial nach vorn in einer ke­ gelstumpfartige Abschrägung 60 endet.

Die axial ausgerichtete Dichtlippe 36 ist dadurch vollständig im Innern der Umfangseinfassung 40 des Gestells 38 aufgenommen.

In der Ruheposition der Ritzeleinrückvorrichtung, die in der Figur veranschaulicht ist, wirkt die hintere freie Abschlußkante 54 der Dichtlippe 36 mit der zy­ lindrischen Dichtungsfläche 56 zusammen, deren axiale Länge so bestimmt ist, daß der dichte Kontakt der Lippe 36 mit der Dichtungsfläche 56 in der Ruheposi­ tion unabhängig von den jeweiligen Maßabweichungen und Maßtoleranzen sichergestellt ist, die mit der Fertigung der verschiedenen Bauteile des Anlassers zusammenhängen.

Wenn sich das Ritzel 14 der Ritzeleinrückvorrichtung 12 dreht, verformt sich die Dichtlippe 36, um sich unter der Einwirkung der Fliehkraft radial nach außen zu entfernen, wobei die Verformungen der Dichtlippe durch das Vorhandensein der Einfassung 44 des Ge­ stells 38 begrenzt werden, an der die Dichtlippe 36, insbesondere ihre hintere freie Abschlußkante 54, zur Anlage kommt.

Wenn sich die Ritzeleinrückvorrichtung axial nach vorn zu ihrer Betriebsposition verschiebt, verläßt die Dichtlippe 36 die zylindrische Dichtungsfläche 56, und bei der axialen Rückstellung des Ritzels 14 zu seiner hinteren Ruheposition ermöglicht die koni­ sche Abschrägung 60 der Muffe 59 die radiale Ausdeh­ nung der Dichtlippe 36, so daß ihre hintere freie Ab­ schlußkante 54 erneut mit der zylindrischen Dichtungsfläche 56 zusammenwirkt.

Die Dichtung 34, das heißt insbesondere die Dichtlip­ pe 36 und die Schicht 52, kann durch Aufformen auf dem Metallgestell 38 ausgeführt oder an diesem durch Haftverbindung, Verkleben, Eindrücken usw. befestigt sein.

Die erfindungsgemäße Bauweise, bei der die radialen Verformungen der Dichtlippe 36 durch die Einfassung 40 des Gestells 38 begrenzt werden, ermöglicht einen großen Konstruktionsspielraum, um die genaue Form der Dichtlippe 36 zu definieren, vor allem in Hinblick auf die Erzielung der für diese gewünschten Elastizi­ tätseigenschaften.

Claims (9)

1. Kraftfahrzeuganlasser in der Ausführung mit einer Ritzeleinrückvorrichtung (12), die durch eine An­ triebswelle des Anlassers drehend um ihre Achse (X-X) angetrieben werden kann und die sich axial zwischen einer hinteren Ruheposition und einer vorderen Be­ triebsposition verschieben kann, in der Ausführung, in der die Ritzeleinrückvorrichtung (12, 14) außen an einem Gehäuse (10) des Anlassers durch eine in das Gehäuse eingearbeitete kreisförmige Öffnung (18) vor­ steht, und in der Ausführung mit einer Dichtung (34), die an der Ritzeleinrückvorrichtung (12, 14) angeord­ net ist und von der eine Dichtlippe (36) durch ihre hintere freie Abschlußkante (54) mit einer Dichtungs­ fläche (56) zusammenwirkt, die zu einer vorderen Au­ ßenfläche (58) des Gehäuses gehört, und in der Aus­ führung, in der sich die Dichtlippe (36) unter der Einwirkung der durch die Drehung der Ritzeleinrück­ vorrichtung (12, 14) bedingten Fliehkraft verformt, um sich von der Dichtungsfläche (56) zu entfernen, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (34, 36) mit einem an der Ritzeleinrückvor­ richtung (12, 14) angeordneten Gestell (38, 40) ver­ bunden ist, das eine axial ausgerichtete zylindrische Einfassung (40) enthält, die die Dichtlippe (36) mit radialem Spiel umgibt, um die radiale Verformung der Dichtlippe (36) unter der Einwirkung der Fliehkraft zu begrenzen.

2. Anlasser nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Dichtlippe (36) in etwa axial ausgerichtet ist und daß ihre hintere freie Abschlußkante (54) mit einer koaxialen konvexen zylindrischen Dichtungsfläche (56) zusammenwirkt.

3. Anlasser nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Dichtungsfläche (56) die Umfangsfläche einer Muffe (59) des Gehäuses (10) ist, durch die die Ritzeleinrückvorrichtung (12, 14) axial hindurchgeht und die axial nach vorn über eine vordere Querabschlußfläche (58) des Gehäuses (10) hinaus verlängert wird.

4. Anlasser nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das vordere freie Ende der Muffe (59) eine Abschrägung (60) umfaßt, die die Dichtungsfläche (56) verlängert und die mit der hin­ teren freien Abschlußkante (54) der Dichtlippe (36) bei der Rückstellung der Ritzeleinrückvorrichtung (12, 14) zu ihrer hinteren Ruheposition zusammen­ wirkt.

5. Anlasser nach einem der Ansprüche 2 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die vordere Abschlußkante (42) der Einfassung (40) des Gestells (38) radial nach innen durch ein ringförmi­ ges Querstück (44) verlängert wird, dessen radiale Innenkante (46) an der Ritzeleinrückvorrichtung (14) befestigt ist, und daß sich die Dichtlippe (36) axial von der Rückseite (45) des Querstücks (44) des Ge­ stells (38) aus erstreckt.

6. Anlasser nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Dichtlippe (36) einstückig mit einer Schicht (52) aus biegsamem Mate­ rial ausgeführt ist, die die Innenfläche (41) der Einfassung (40) und die Rückseite (45) des Querstücks (44) des Gestells (38) bedeckt.

7. Anlasser nach einem der Ansprüche 5 oder 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die ra­ diale Innenkante (46) des Querstücks (44) axial durch eine Befestigungshülse (48) verlängert wird, die mit­ tels Eindrücken in einem zylindrischen Abschnitt (50, 51) des Ritzels (14) der Ritzeleinrückvorrichtung (12) befestigt ist.

8. Anlasser nach Anspruch 7, in Kombination mit An­ spruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (52) aus biegsamem Material die In­ nenfläche der Befestigungshülse (48) bedeckt, um eine dichte Befestigung des Gestells (38) auf dem Ritzel (14) der Ritzeleinrückvorrichtung (12) zu gewährlei­ sten.

9. Anlasser nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestell (38) ein Metallteil aus tiefgezogenem Blech ist und daß die Dichtung (34) aus natürlichem oder synthetischem Elastomer besteht.